题目内容
【题目】如图所示,沿水平面运动的小车里有用轻质细线和轻质弹簧A共同悬挂的小球,小车光滑底板上有用轻质弹簧B拴着的物块,已知悬线和轻质弹簧A与竖直方向夹角均为θ=30°,弹簧B处于压缩状态,小球和物块质量均为m,均相对小车静止,重力加速度为g,则( )
A.小车一定水平向左做匀加速运动
B.弹簧A一定处于拉伸状态
C.弹簧B的弹力大小可能为mg
D.细线拉力有可能与弹簧B的弹力相等
【答案】C
【解析】
A.因弹簧B处于压缩状态,则弹簧B对物体一定有向左的弹力,因此整体有向左的加速度,然而小车不一定向左加速,也可能向右减速,故A错误;
B.由弹簧B受力可知,小球有向左的加速度,当弹簧A恰无弹力时,则
解得
则绳子一定有拉力,而弹簧A不一定有弹力,故B错误;
C.若小车的加速度为,此时弹簧A恰好无弹力,依据牛顿第二定律,则弹簧B的弹力大小为
故C正确;
D.假设细线的拉力与弹簧B的弹力相等,则设细线的拉力与弹簧B的弹力均为T,弹簧A的拉力为TA,设物块的加速度为a,小球的加速度为为a′;根据力的合成与分解法则及牛顿第二定律;
对物块
T=ma
对小球
联立解得
而两物体加速度应该是相等的,与实际矛盾,则假设不成立,故D错误;
故选C。
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